4.5牛顿运动定律的应用-连接体问题 导学案-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.5牛顿运动定律的应用-连接体问题 学习目标： 1.知道什么是连接体与隔离体。　 2.知道什么是内力和外力。 3.学会连接体问题的分析方法，并用来解决简单问题。 内容概述： 一、连接体与隔离体 两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为　　　　　　。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为　　　　　　　。 二、连接体问题的分析方法 1.整体法：连接体中的各物体如果　　　　　　　　，求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用　　　　　　列方程求解。 2.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用　　　　　求解，此法称为隔离法。 3.整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。本来单用隔离法就可以解决的连接体问题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用　　　　法求出　　　　，再用　　　　法求　　　　。 【典型例题】 类型一：涉及多个物体的连接体问题 例1．相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，使两物块作匀加速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。 (1)地面光滑，T=? （2)地面粗糙，T=？ （3)竖直加速上升，T=? (4)斜面光滑，加速上升，T=? ( B ) ( A ) ( F ) ( m 1 ) ( m 2 )练习1.两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体 B的作用力等于（　　） A.　　　　B.　　　　　　C. F D. 类型二：加速度不共线时的连接体问题 例2．如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a b在空中运动的过程中 求：（1）加速度大小； （2）绳中张力大小为多大 练习2．一个质量为m1的物体A放在光滑的水平桌面上，现用质量为m 2的物体B通过细绳水平拉物体A，则 （1）运动过程中物体A的加速度多大？ （2）细绳对物体A的拉力多大？ 类型三：超重失重中的连接体问题 例3．如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重4 N的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么测力计因4 N物体的存在，而增加的读数是（ ） A.4 N A.4 N B.2 N C.0 N D.3 N 类型四：整体牛顿第二定律的应用 例4．如图所示，斜面体质量为M，放在粗糙的水平面上，斜面体的斜面光滑，斜面倾角为370，一个质量为m的滑块从斜面顶端自由下滑时，斜面体始终保持静止 ，那么水平面对斜面体的支持力FN = 如果斜面体和水平面间的摩擦因数为，则水平面对斜面体的摩擦力为Ff = 随堂练习： ( M m )1. 如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a减速下滑时，竿对“底人”的压力大小为（　　） A.（M+m）g　 B.（M+m）g－ma　 C.（M+m）g+ma　 D.（M－m）g ( θ )2．如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的斜劈，其斜面倾角为，一质量为m的物体放在其光滑斜面上，现用一水平力F推斜劈，恰使物体m与斜劈间无相对滑动，则斜劈对物块m的弹力大小为 （ ） 3.如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的静摩擦因数μ＝0.8，要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的加速度前进？（g＝10m/s2） 4. 如图所示，箱子的质量M＝5.0kg，与水平地面的动摩擦因数μ＝0.22。在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量m＝1.0kg的小球，箱子受到水平恒力F的作用，使小球的悬线偏离竖直方向 θ＝30°角，则F应为多少？（g＝10m/s2） 答案： 连接体 隔离体； 相同的加速度 牛顿第二定律；整体法 加速度 隔离法 相互作用力 例1（1）（2）（3）（4）练习1.B 例2（1）0.5g（2）1.5mg 练习2.（1）（2） 例3 D 例4 Mg+0.64mg 0.48mg 随堂练习1.C 2.BD 3.12.5m/s2 4.47.8N 第 2 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$